package com.juc.concurrency.jucExample.frokJoin;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

/**
 * Fork/Join 1累加到100求和
 * <p>
 * 底层原理：工作窃取算法
 * 假如我们需要做一个比较大的任务，我们可以把这个任务分割为若干互不依赖的子任务，为了减少线程间的竞争，于是把这些子任务分别放到不同的队列里，并为每个队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务，线程和队列一一对应，
 * 比如A线程负责处理A队列里的任务。但是有的线程会先把自己队列里的任务干完，而其他线程对应的队列里还有任务等待处理。
 * 干完活的线程与其等着，不如去帮其他线程干活，于是它就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行。
 * 而在这时它们会访问同一个队列，所以为了减少窃取任务线程和被窃取任务线程之间的竞争，
 * 通常会使用【双端队列】，被窃取任务线程永远从双端队列的【头部】拿任务执行，而窃取任务的线程永远从双端队列的【尾部】拿任务执行。
 * <p>
 * 主要方法：
 * fork()    在当前线程运行的线程池中安排一个异步执行。简单的理解就是再创建一个子任务。
 * join()    当任务完成的时候返回计算结果。
 * invoke()    开始执行任务，如果必要，等待计算完成。
 * 子类：
 * RecursiveAction    一个递归无结果的ForkJoinTask（没有返回值）
 * RecursiveTask    一个递归有结果的ForkJoinTask（有返回值）
 */
@Slf4j
public class ForkJoinSumExample1 extends RecursiveTask<Integer> {

    private static final int THRESHOLD = 2;
    private int start;
    private int end;

    private ForkJoinSumExample1(int start, int end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ForkJoinPool forkjoinPool = new ForkJoinPool();

        //生成一个计算任务，计算1+2+3+4
        ForkJoinSumExample1 task = new ForkJoinSumExample1(1, 100);

        //执行一个任务
        Future<Integer> result = forkjoinPool.submit(task);

        try {
            log.info("result:{}", result.get());
        } catch (Exception e) {
            log.error("exception", e);
        }
    }

    @Override
    protected Integer compute() {
        int sum = 0;

        //如果任务足够小就计算任务
        boolean canCompute = (end - start) <= THRESHOLD;
        if (canCompute) {
            for (int i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
        } else {
            // 如果任务大于阈值，就分裂成两个子任务计算
            int middle = (start + end) / 2;
            ForkJoinSumExample1 leftTask = new ForkJoinSumExample1(start, middle);
            ForkJoinSumExample1 rightTask = new ForkJoinSumExample1(middle + 1, end);

            // 执行子任务
            leftTask.fork();
            rightTask.fork();

            // 等待任务执行结束合并其结果
            int leftResult = leftTask.join();
            int rightResult = rightTask.join();

            // 合并子任务
            sum = leftResult + rightResult;
        }
        return sum;
    }
}
